بغض النظر عن عملية المعالجة الحرارية المتبعة، سواء كانت التطبيع أو التلدين أو التلطيف أو الإطفاء أو غير ذلك، تخضع الأنابيب الفولاذية لعمليات أساسية من التسخين والنقع والتبريد أثناء المعالجة الحرارية، وكلها قد تؤدي إلى عيوب في الأنابيب. تشمل عيوب المعالجة الحرارية للأنابيب الفولاذية في المقام الأول البنية الدقيقة غير المرضية والخصائص، والأبعاد الضخمة، والشقوق السطحية، والخدوش، والأكسدة الشديدة، وإزالة الكربنة، والسخونة الزائدة أو الاحتراق الزائد، بالإضافة إلى أكسدة السطح أثناء المعالجة الحرارية للغاز الوقائي.
البنية الدقيقة غير المرضية وخصائص الأنابيب الفولاذية: أثناء المعالجة الحرارية، يمكن أن تتسبب درجات حرارة التسخين غير الصحيحة، أو أوقات النقع غير المعقولة، أو معدلات التبريد السريعة أو البطيئة بشكل مفرط في فشل خصائص الأنابيب الفولاذية في تلبية المتطلبات. لمعالجة هذا، أولاً، عند صياغة عملية التسخين، من الضروري النظر بعناية في تأثير عناصر السبائك في الفولاذ، ودرجات حرارة التسخين، والبنية الدقيقة الأصلية والأبعاد على التحول الأوستنيتي للفولاذ. ثانيًا، تحديد درجة حرارة التسخين للمعالجة الحرارية للأنابيب الفولاذية بناءً على مخطط توازن الحديد والكربون. ثالثًا، توضيح طريقة المعالجة الحرارية، ودرجة حرارة التسخين، ودرجة حرارة التلطيف، ومعدل التبريد. بعد صياغة خطة العملية، يجب التحقق منها من خلال الإنتاج على دفعات صغيرة قبل بدء الإنتاج الضخم.
الأبعاد غير المرضية لأنابيب الصلب: بعد المعالجة الحرارية، قد تخضع أبعاد أنابيب الصلب لتغييرات كبيرة في بعض الحالات، بما في ذلك التغييرات في القطر الخارجي، والبيضاوي، والانحناء. غالبًا ما تحدث تغييرات القطر الخارجي أثناء التبريد، حيث يتحول التركيب الدقيق الأساسي إلى مارتنسيت وبينيت، مما يؤدي إلى تغييرات في الحجم تزيد من القطر الخارجي. لتقليل هذا التغيير، غالبًا ما تتم إضافة عملية تحديد الحجم بعد خطوة التلطيف. تحدث تغييرات البيضاوي عادةً في نهايات أنابيب الصلب، ويرجع ذلك في المقام الأول إلى التسخين لفترات طويلة في درجات حرارة عالية لأنابيب رقيقة الجدران ذات القطر الكبير. لمنع تغييرات البيضاوي، من الأهمية بمكان ضمان نظام تدفئة معقول. حتى مع وجود نظام تدفئة معقول، إذا كانت نسبة D/S كبيرة جدًا، فقد يتسبب ذلك في "انهيار" الأنبوب، مما يؤدي إلى نهاية "غير مستديرة". في مثل هذه الحالات، فإن التأكد من دوران الأنبوب الفولاذي أثناء التسخين يمكن أن يمنع هذه المشكلة.
هناك العديد من العوامل التي تؤثر على الانحناء، وأهمها التسخين والتبريد غير المتساويين، وخاصة معدلات التبريد غير المتسقة على طول المقاطع الطولية أو العرضية أثناء التبريد. بشكل عام، يمكن تقويم الأنابيب الفولاذية المنحنية باستخدام آلة تقويم.
الشقوق السطحية في الأنابيب الفولاذية: يمكن أن تتسبب الضغوط الحرارية المفرطة أثناء المعالجة الحرارية في حدوث شقوق سطحية في الأنابيب الفولاذية، ويرجع ذلك في المقام الأول إلى معدلات التسخين أو التبريد السريعة للغاية. أثناء تسخين الأنابيب الفولاذية ذات الجدران السميكة المصنوعة من السبائك، إذا كانت درجة حرارة الفرن مرتفعة للغاية، فإن التسخين السريع للأنبوب عند دخول الفرن يمكن أن يخلق فرقًا كبيرًا في درجة الحرارة بين السطح والمعادن الداخلية، مما يؤدي إلى توليد ضغوط حرارية. عندما تصل هذه الضغوط إلى أقصى قوة شد للمادة، تظهر الشقوق السطحية.
نظرًا لطبيعة عملية الإخماد، فإن احتمالية ظهور شقوق سطحية تكون مرتفعة نسبيًا أثناء عملية الإخماد المعدني لأنابيب الصلب. إن وجود شوائب غير معدنية، وانفصال تركيبي، وانفصال بنيوي مجهري في أنابيب الصلب يمكن أن يزيد من احتمالية ظهور شقوق الإخماد. لتخفيف شقوق المعالجة الحرارية في أنابيب الصلب، من ناحية، من الضروري صياغة أنظمة تدفئة وتبريد خاصة بنوع الصلب، واختيار وسائط إخماد مناسبة. من ناحية أخرى، يجب معالجة أنابيب الصلب المخففة أو المطلية على الفور للتخلص من الضغوط الداخلية.
الخدوش والكدمات على سطح الأنابيب الفولاذية: تنشأ هذه العيوب في المقام الأول أثناء التسخين في الفرن أو بعد التسخين، داخل معدات الإطفاء، أو أثناء النقل بواسطة ناقل الأسطوانة، بسبب الاصطدامات أو التآكلات بين الأنبوب الفولاذي والأدوات أو قطع العمل الملامسة. لمنع هذه العيوب، مع ضمان التشغيل الطبيعي لمعدات التسخين، يجب تقليل سرعة الانزلاق النسبية بين الأنابيب الفولاذية وقطع العمل والأدوات والبكرات، مما يقلل من فرص الاصطدامات.
باختصار، سواء كان الأمر يتعلق بتسخين الكتل قبل ثقب الأنابيب الفولاذية الملحومة بالدرفلة الساخنة، أو إعادة تسخين الأنابيب الخشنة قبل تحديد الحجم (التخفيض) بعد الدرفلة، أو التلدين المتوسط لأنابيب الصلب المدرفلة على البارد (المسحوبة)، فإن التصميم غير السليم والتحكم في معلمات عملية التسخين يمكن أن يؤدي إلى عيوب في الجودة مثل التسخين غير المتساوي، والأكسدة، وإزالة الكربنة، وشقوق التسخين، والسخونة الزائدة، أو الاحتراق الزائد في الكتل (أنابيب الصلب)، مما يؤثر في النهاية على جودة الأنابيب الفولاذية. لذلك، من الضروري تعزيز مراقبة الجودة في جميع جوانب تسخين الكتل (أنابيب الصلب).
